JPS6148973B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉粒体の溶解機に係り、特に食品工業
に属する卵白粉等の蛋白質粉粒体の溶解機に関す
るものである。

近年、卵白などの液状蛋白質を一旦粉末化し、
この粉末化した粉粒体を保存しておき、後に必要
に応じて再度水に溶解せしめて、もとの状態にも
どしてから食品の加工に使うことが広く行なわれ
ている。ところが、このような粉末化した蛋白質
のもつ物性は一様でなく、これらのものを再度溶
解するにも難溶性のものから易溶性のものまで広
く存在しているため、これらの粉粒体を溶解する
に際し種々の工夫をこらした溶解機が提案されて
いる（特公昭48−22511号公報、特公昭54−26746
号公報、特開昭48−40054号公報）。しかし、従来
の溶解機はいずれも原料水を環状膜として供給す
る型式を採つているため、粉粒体を所定量以上供
給すると水流膜の破壊が生じたり、あるいは切れ
目のない環状膜を維持させるのに所定量以上の給
水が必要であるなどの理由から高濃度の液状蛋白
質を調製することが困難であつた。また吸湿性の
高い粉粒体ではその導入口に粉粒体が付着、積層
しその導入口を閉塞させてしまう欠点をも有して
いた。

本発明は叙上の欠点に鑑みなされたものであつ
て、広範囲の溶質濃度をもつた製品を容易に生産
することができ、特に高濃度のものを生産するに
適した溶解機を提供することを目的とするもので
ある。

そして、本発明は上記目的を達成すべく、撹拌
室の上蓋に形成した供給開口の中心部に溶媒給送
管を開口するとともに、これを囲んで粉粒体の供
給通路を形成させ、上記供給開口の直下方には上
記供給された溶媒および粉粒体を受ける撹拌円盤
を水平方向に回転自在に支承し、かつこの撹拌円
盤には上記上蓋との間に細隙を介して複数の撹拌
翼を放射状に立設するとともに、該円盤上面に同
心円状の突起部を設け、上記撹拌翼は上記供給開
口周縁のほぼ直下位置を始端部として半径方向に
対し傾斜させて外方に延出させ、かつその延出端
を隣接撹拌翼の始端部を通る半径線上においてこ
れと交叉する長さ位置に設定したことを特徴とし
ている。

以下、図示実施例に基づき本発明を説明する。
第１図は本実施例装置の要部断面を示し、同図に
示すようにこの装置は、粉粒体および原料水の各
供給部１とこれらの原料を受けて撹拌混合する撹
拌混合物２と撹拌混合された製品を排出する排出
部３とを備え、この撹拌混合部２と排出部３と
は、同一円筒部内に内装され、基台Ｂ上に載置さ
れている。

然して、上記供給部１、粉粒体を供給するホツ
パＨと、このホツパＨに振動を付与し粉粒体の供
給を円滑にするバイブレータＶと、ホツパＨ出口
から溶解機の原料受部に傾斜させて架設した粉粒
体を供給するシユート１１と、このシユート１１
から原料を受け後述の撹拌混合部２に原料を供給
する漏斗１２と、原料水を供給する給水管１３と
から成つている。

上記シユート１１は、第１図ａ，ｃに示すよう
に周縁部に側壁１１ａを有し、先端部に漏斗１２
の直胴部１２ａと略同径の供給孔１１ｂが穿設さ
れ、しかも供給孔１１ｂにシユート部が近づくに
つれ傾斜をきつくして粉粒体が供給孔１１ｂ全周
にでき得る限り均等に分散して漏斗１２に環状に
流下するようになされている。また、この供給孔
１１ｂ中央に挿通支持された給水管１３は、屈曲
された樹脂製ホース１３ａとこの先端部を被覆す
るパイプ１３ｂとを備え、この二重管構造によつ
てパイプ１３ｂ表面への結露を防止し、もつて粉
粒体の付着、積層を極力抑制することができる。
そして、上記粉粒体を受ける漏斗１２は、上記シ
ユートの供給孔１１ｂの直径に略等しい直胴部１
２ａとこの直胴部上方に拡開した拡開部１２ｂを
有し、この直胴部１２ａを撹拌混合部２の上蓋２
１中央に形成された円筒部２１ａに嵌装、連結さ
れている。

上記上蓋２１は、中央部に上記円筒部２１ａを
有する大口径の偏平な筒状部材から成り、その側
壁には円周に沿つた突出段部２１ｂを形成し、こ
れにより排出部３の直胴部３１に緊密に嵌装され
る。この上蓋２１の直下側には、これより若干小
径の撹拌円盤２２を並設し、この撹拌円盤２２の
中央裏面に連結ピン２４を介して回転軸２５を連
結させ、この回転軸２５を介して図示しない駆動
源によつて上記円盤２２を回転駆動できるように
している。さらにこの円盤２２上面に同心円状の
突起部２２ａを２ケ所形成させ、かつ外周縁を上
記上蓋２１側に折曲加工した折曲部２２ｂを形成
するとともにこの円盤２２上面には８枚の矩形状
撹拌翼２３を放射状に立設し、この放射方向は半
径方向と後述する所定の角度αを保持させている
（第１図ｂ参照）。なお、３２は排出部３の底部を
形成している傾斜底板、３３はその下端に設けら
れた排出口、３１ａは上記底板３２から隆起され
て上記回転軸２５を覆うようにした軸部カバーで
ある。

次に上記撹拌翼２３によつてもたらされる粉粒
体の撹拌混合作用について詳述する。

(1) 取付角度（α）について この取付角度（α）の値としては図示矢印方
向の回転を行わせる場合、60゜≦α≦80゜の範
囲が良好である。実験によれば特に、70゜前後
のときには撹拌翼２２の基部に粉粒体が付着せ
ず、粉粒体と水との混合には好適である。この
角度が75゜、80゜と大きくなると、翼２２に粉
粒体が付着して回転エネルギの損失がもたらさ
れることになる。

(2) 撹拌翼の形状について (イ) 始点径の影響 ここにいう始点径Ｄとは８枚の撹拌翼２２
の始点Ｓを同一円で結んだときの直径を言
い、この始点径Ｄが上記漏斗の直胴部１２ａ
外径と略同一になるよう撹拌翼２２を加工す
ると原料水の飛沫と粉粒体の撹拌、混合作用
が十分に行なわれることが見出された。この
始点径Ｄが、上記直胴部１２ａからの隔りを
大きくとり、上蓋２１下面に大きな空間を形
成すると、この部分での粉粒体と水の飛沫の
巻き込み現象が生じ、上蓋２１下面、特に上
記直胴部１２ａの連結部近傍に粉粒体が付
着、積層し、粉粒体の撹拌、混合作用に悪影
響を及ぼすことになつた。

(ロ) 撹拌翼高さの影響 上記上蓋２１と円盤２２とで形成される撹
拌室内には上蓋２１下面に僅かな間隙（(l)を
保持して撹拌翼２３が複数立設されている。
この撹拌翼２３の高さｈは円盤２２の回転軸
２５への取付位置を上下に調節することによ
つて適宜調整することができる。例えば、撹
拌室外径が185mm程度の溶解機で、翼高さｈ
が４mm、７mm、８mmおよび12mmの各高さのも
のについて実験を行なつた結果７mmのもの
で、最も高農度かつ均質な製品を得ることが
できた。なお、このとき上記間隙(M)は２mm程
度に保持されている。このように翼高さｈを
低くとることによつて撹拌室容量を小さくす
ると、同一周速度に対する撹拌効率を高める
ことができ、上述のように高農度かつ均質の
溶液が得られるものと理解される。ところ
が、翼高さｈを４mmにすると原料水および粉
粒体の供給速度の制限を受け、７mm時の供給
速度を維持させると、供給量過剰となり、原
料水と粉粒体との混合作用が十分でなくな
る。なお、これらの結果は、粉粒体（ペクチ
ン、卵白など）の種類によつて周速度を増減
させなければならないことは言うまでもな
い。

(ハ) 撹拌翼長さの影響 撹拌翼２３は、第１図ｂに示すように、こ
れに隣接する他の撹拌翼２３の始点Ｓと円盤
２２中心とを結ぶ結線の延長線と交叉ｅする
長さを有する（第１図ｂ参照）。このような
長さにすることによつて、つまり翼による掬
い撹拌長さを大とすることによつて円盤２２
中心から拡散する原料を確実に混合し、調整
された製品の濃度にむらがなく均質なものを
得ることができる。というのは、円盤２２上
において、流下された原料水を囲み均分散布
された粉粒体は、比重の大きな原料水上にの
り遠心力により外方へ放射直進されようとす
るが、この直進流に対して、上記半径方向に
対して傾斜した撹拌翼２３は上述のような設
定長さを有するため、該直進流は撹拌翼２３
に触れることなく逸出する惧れが皆無で、必
ず撹拌翼２３に接触して叩かれ、原料水と粉
粒体との良好な混合作用が行われるようにな
るためである。そしてこの混合作用中には、
上記直進流が円盤２２上の同心円状の突起部
２２ａに衝突して上方へ噴き上げられ反転作
用が加わり、この反転流が上記撹拌翼２３と
の衝撃作用と相乗的に作用して更に混合溶解
が増巾促進される。

次に上記構成を有する溶解機の動作を説明す
る。ホツパＨ内に貯留された粉粒体は、ホツパＨ
出口からシユート１１を第１図ａ矢印Ｐ方向に流
れての供給孔１１ｂから漏斗１２に流下し、撹拌
円盤２２上に達する。このとき粉粒体が例え、水
分を多く含有し粒塊を形成しやすいものであつて
も、バイブレータＶがこの粒塊を破砕し、シユー
ト１１上に確実に粉粒体を供給する。しかも、シ
ユート１１は供給孔１１ｂを中心として均等な傾
斜面が形成されているため、シユート１１上を流
下する粉粒体は供給孔１１ｂ周縁に均等に分散さ
れて到達する。一方、原料水は図示しないポンプ
によつて給水管１３を矢印Ｗ方向に流れ円盤中央
部に流下する。このとき、原料水は供給孔１１ｂ
周縁から均等に流下する粉粒体に包囲された状態
を形成して円盤２２上に供給される。円盤２２上
に到達した原料水と粉粒体は、矢印Ｒ方向に回転
する円盤２２の遠心力を付与されその外周縁に飛
散する。このとき上蓋２１によつて画成された空
間内で、円盤２２に立設された撹拌翼２３と環状
の突起２２ａとによつて上記各原料は撹拌、混合
されて、均質な溶液に成る。すなわち、粉粒体は
円盤２２を外周縁に流れる原料水の水面に乗り、
このままの状態で遠心力と撹拌力の作用により粉
粒体と混合される。このとき粉粒体は水によつて
膨潤され、溶解される。その後この溶液（膨潤し
た粉粒体）は、回転円盤の排気作用によつて円盤
の析曲部２２ｂを通過し、排気流とともに折曲部
２２ｂと上蓋２１外周縁との間隙を通過して排出
部３に達し、次いで底板３２に付着、流下して排
出口３３を経て図示しない製品タンクに貯留され
る。

また第２図は他の実施例を示すもので、撹拌翼
２３′の取付状態を異にするのみで、他の構成は
上記実施例と同様の構成を有する。本実施例で
は、外気をより多く吸引する現象を生じるため、
漏斗直胴部１２ａの内径と撹拌翼２３の始点径を
接近させることができ、これによつて撹拌効率を
上記実施例よりも高めることができる。したがつ
て、上記実施例よりも高濃度の製品を得られる利
点がある。しかし、外気の吸引力が強いため排出
される浮遊状態の粉粒体が多くなる憾みがある。

また、第３図は第３の実施例を示すもので、同
図からも明らかなように、本実施例装置は、上記
各実施例装置の構成部材の他に新たにパンチング
板２６（同図ｂ参照）を上記円盤２２′外周縁外
側と上蓋２１′の直胴部間に介装させた構成を有
している。すなわち、本実施例で1.5mm径の小孔
を板全体に２mmピツチに穿設た鋼材を円筒状に成
形加工し、これを支持部材２７上に固設して上記
各部材間に介装させたものである。

このようにパンチング板２６を設けることによ
つて霧化した水と粉粒体の混合物がこの板２６の
小孔を通過する間、粉粒子相互の浮遊間隔が強制
的に短縮され、これらにより多く衝突する機会を
付与されて、結局、浮遊溶液の造粒作用が促進さ
れることになり、これによつて排気される浮遊溶
液粒子が大巾に抑制される効果が奏し得られ、粉
粒体の水への溶解作用を促進することになる。

なお、粉粒体の物性に応じてシユート供給孔１
１ｂを調整することができるのは勿論のこと、バ
イブレータを具備したホツパＨに代えスクリユウ
タイプの粉粒体供給手段を採用することによつ
て、粒度の異なるあらゆる粉粒体に対拠すること
ができる。さらに、本実施例装置は食品工業の他
の化学工業一般に広く適用することができるのは
言うまでもない。

以上述べたように、本発明によれば、撹拌室の
上蓋に形成した供給開口の中心部に溶媒給送管を
開口するとともに、これを囲んで粉粒体の供給通
路を形成させ、上記供給開口の直下方には上記供
給された溶媒および粉粒体を受ける撹拌円盤を水
平方向に回転自在に支承し、かつこの撹拌円盤に
は上記上蓋との間に細隙を介して複数の撹拌翼を
放射状に立設するとともに、該円盤上面に同心円
状の突起部を設け、上記撹拌翼は上記供給開口周
縁のほぼ直下位置を始端部として半径方向に対し
傾射させて外方に延出させ、かつその延出端を隣
接撹拌翼の始端部を通る半径線上においてこれと
交叉する長さ位置に設定するようにしているた
め、粉粒体は、中心部を流下する溶媒を囲み均等
に撹拌円盤上に拡散分布され、かつこの比重の大
きい溶媒上にのり遠心力によつて放射方向へ直進
されようとするが、このとき上述の半径方向に対
する傾斜と外方への延出設定長さを有する撹拌翼
によつて、上記直進流は外方へ逸出することなく
確実に捉えられ良好な衝突混合作用が行われ、か
つこれに上記円盤上の突起部と直進流とがなす衝
突転向作用が加わり、より迅速な混合溶解を行わ
せることができ、かくして広範囲の溶質濃度をも
つた製品の生産に適し、特に高濃度の溶液を生産
する際に著しく溶解性能の優れた溶解機を提供し
得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例装置の要部を示す
部分断面図、同図ｂは第１図のＢ−Ｂ線に沿う断
面図、同図ｃはシユートと給水管の位置関係を示
す斜視図、第２図は本発明の第２の実施例を示す
第１図ｂと同様の左半分の概略図、第３図は第３
の実施例を示す要部断面図である。 １１……シユート、１２……漏斗部、１３……
給水管、２１……上蓋、２２……撹拌用円盤、２
２ａ……突起、２２ｂ……折曲部、２３……撹拌
翼。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 撹拌室の上蓋に形成した供給開口の中心部に
   溶媒給送管を開口するとともに、これを囲んで粉
   粒体の供給通路を形成させ、上記供給開口の直下
   方には上記供給された溶媒および粉粒体を受ける
   撹拌円盤を水平方向に回転自在に支承し、かつこ
   の撹拌円盤には上記上蓋との間に細隙を介して複
   数の撹拌翼を放射状に立設するとともに、該円盤
   上面に同心円状の突起部を設け、上記撹拌翼は上
   記供給開口周縁のほぼ直下位置を始端部として半
   径方向に対し傾斜させて外方に延出させ、かつそ
   の延出端を隣接撹拌翼の始端部を通る半径線上に
   おいてこれと交叉する長さ位置に設定したことを
   特徴とする溶解機。 ２ 上記供給通路は先端底部に供給孔を開口させ
   た粉粒体の供給シユートとして構成され、上記供
   給孔の中心部に溶媒給送管を貫通垂下させたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶解
   機。 ３ 上記撹拌円盤の外周縁を上方に折曲形成させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の溶解機。 ４ 上記撹拌室の上蓋内周縁と円盤外周縁間に円
   筒状のパンチング板を介装させたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれかに
   記載の溶解機。